蛋白質是生命體中不可或缺的大分子，其多樣性主要來自於三個層次的變化：轉錄、轉譯和轉譯後修飾（PTM，post-translational modification）。PTM可以是酶促反應（如某些激酶催化的磷酸化）或非酶促反應（如蛋白質自發性的去醯胺化），且這些修飾可以獨立發生，也可以多個同時出現在單一蛋白質分子上，形成所謂的「PTM密碼」，進而精確調控各種生物過程。然而，目前主流的蛋白質分析技術比如埃德曼降解法（Edman degradation）和質譜法，在分析天然蛋白質時仍面臨許多限制。更仔細地說，這些技術的分析效果並不好，且在檢測靈敏度、動態範圍、和儀器成本（過於昂貴）等方面都有著明顯缺陷。儘管科學家已發展出單分子螢光標記等新興方法來彌補缺陷，但相較於「奈米孔技術」，這些方法仍然有侷限性。奈米孔技術的原理，是在分隔的兩個電解質槽的絕緣膜上製造一個奈米尺寸的孔洞，當在膜的兩側施加電壓時，離子會穿過這個奈米孔並產生穩定電流。當單個蛋白質分子穿過孔洞時，會造成電流變化，這種變化可以為科學家提供該蛋白質分子的結構資訊。

近日，華盛頓大學的研究團隊成功開發出一種新方法，能夠在商用奈米孔感測器陣列上讀取完整的蛋白質分子序列。該方法的關鍵在於利用ClpX解旋酶（unfoldase）將蛋白質拉過一種名為CsgG奈米孔，研究團隊在此過程中觀察到單一蛋白質分子的行為，證實了ClpX在轉運蛋白質時，每次都會精確地移動兩個氨基酸的距離。透過這種精確的轉運機制，他們成功在長達數百個氨基酸的蛋白質鏈上，檢測出單個氨基酸的變化，不僅能夠辨識出蛋白質序列中某些位置的氨基酸被更換成其他氨基酸的情況，還能定位轉譯後修飾（如磷酸化）的位置。除此之外，他們還建立了一個創新的生物物理模型，該模型能夠根據氨基酸的體積和電荷來模擬奈米孔的電流訊號，大幅提升了訊號的解讀能力。最後，他們成功將這些方法用來分析天然蛋白質，並成功實現了從氨基酸鍊一端到另一端的完整序列分析。